Zystische Fibrose

Die Zystische Fibrose, auch unter der Bezeichnung Mukoviszidose bekannt, ist im deutschsprachigen Raum die häufigste schwer verlaufende autosomal-rezessive Erbkrankheit. In Zentraleuropa ist etwa einer von 2500 Neugeborenen davon betroffen. Diese Kinder haben von beiden Elternteilen eine defekte Kopie des Mukoviszidose-Gens CFTR geerbt.

Die Mukoviszidose ist eine Multiorgankrankheit: alle exokrinen Drüsen des Körpers, die das Mukoviszidosegen CFTR exprimieren, sind betroffen. Bei einem typischen Krankheitsverlauf treten die Hauptsymptome bereits im frühsten Kindheitsalter auf. Charakteristisch sind dabei wiederkehrende Erkrankungen der Atemwege, eine chronische Besiedlung mit opportunistischen Pathogenen und eine stetig fortschreitende Verschlechterung der Lungenfunktion, die das Lebensalter der Patienten begrenzt. Durch Weiter- entwicklungen der symptomatischen Therapien und der standardisierten CF-Behandlungen konnte die mediane Überlebenszeit inzwischen auf über 40 Jahre gesteigert werden.

Das Mukoviszidosegen CFTR kodiert für einen cAMP-abhängigen Chlorid- und Bikarbonatkanal in den Epithelzellen, die in der Lunge die äußerste Zellschicht, das sogenannte Atemwegsepithel, bilden. Der Ionenkanal CFTR, der im englischen „cystic fibrosis transmembrane conductance regulator“ heißt, ist dabei in ein vielschichtiges molekulares Netzwerk der Zelle einge-  bunden und beeinflusst so regulatorisch die Aktivität anderer Ionenkanäle wie etwa dem Natriumkanal ENaC.

Innovationen auf diesem Gebiet beinhalten:

  • die Entwicklung von Untersuchungsmethoden, um die Funktion des CFTR Kanals und das Ausmaß der Lungenerkrankung genauer einschätzen zu können
  • neue Einblicke und Erkenntnisse hinsichtlich der Rolle der mikrobiellen Fehlbesiedlung für den Krankheitsverlauf und der Interaktion der mikrobiellen Fehlbesiedlung mit dem Immunsystem sowie modifizierender Gene, die den Krankheitsverlauf beeinflussen können
  • Untersuchungen zur Interaktion des Immunsystems mit dem Lungenepithel, insbesondere im Hinblick auf die Expression und Funktion von CFTR

Ziel der Forscher ist eine signifikante Verbesserung der Behandlung der CF und der Lebensqualität der betroffenen Patienten.
 

Bronchiektasen

Nicht durch eine zystische Fibrose (cystic fibrosis, CF) bedingte Bronchiektasen (Non-CF-Bronchiektasen) ...

  • stellen einen heterogenen Erkrankungskomplex mit vielen zugrundliegenden Ursachen und dementsprechend häufig eine diagnostische und therapeutische Herausforderung dar,
  • sind gekennzeichnet durch eine dauerhafte Erweiterung der Bronchien und Bronchiolen und einem Teufelskreis aus chronischer Infektion und Entzündung, Sekretverhalt und Schädigung der Atemwege,
  • gehen aufgrund der erheblichen klinischen Beschwerden und des chronisch-progredienten Verlaufs mit einer außerordentlichen Belastung und Einschränkung der Alltagsfähigkeit für die betroffenen Patienten einher.

Aufgrund eines eklatanten Mangels an epidemiologischen, grundlagen-wissenschaftlichen und klinischen Studien zu Non-CF-Bronchiektasen ist die Datenlage für die meisten angewandten Therapien dürftig. Dies kommt vor allem darin zum Ausdruck, dass auch 2024 noch keine zugelassene pharmakologische Therapie für diese Indikation existiert und notwendige Verordnungen abseits ihrer eigentlichen Zulassung („off-label“) erfolgen müssen.

Forschungsprojekte bei BREATH

Zystische Fibrose

Der klinische Schwerpunkt der Arbeiten am Standort BREATH liegt in der Untersuchung der Langzeiteffekte von CFTR-Modulatoren in unterschiedlichen Altersgruppen und der Entwicklung von bildgebenden Verfahren zur Darstellung der Lungenerkrankung in Zusammenarbeit mit der Abteilung für Radiologie. Ein translationaler Fokus liegt auf der Rolle der Interaktion des Immunsystems und der bakteriellen Besiedlung mit einem Schwerpunkt im Bereich mikrobielle Metagenomik, u.a. auch im Vergleich zu anderen chronischen Lungenerkrankungen des Kindesalters. Ein weiterer Fokus sind genetische Untersuchungen zu modifizierenden Genen sowohl in klinischen Kohorten, wie auch in vitro in Lungenepithelzellkulturen. 

Non-CF Bronchiektasen

Im Forschungsnetzwerk BREATH hat das Thema Non-CF-Bronchiektasen einen hohen Stellenwert. Zusammen mit dem DZL-Partner CAPNETZ STIFTUNG unterstützt BREATH das deutsche Bronchiektasen-Register PROGNOSIS bei der Öffentlichkeitsarbeit, dem Datenmanagement und der Zusammenarbeit mit den beteiligten Zentren.

Das deutsche Bronchiektasen-Register PROGNOSIS (The Prospective German Non-CF-Bronchiectasis Registry) hat im Frühjahr 2015 mit der Rekrutierung der Patienten begonnen. In das Register werden erwachsene Patienten mit Bronchiektasen eingeschlossen, die nicht durch eine Zystische Fibrose (CF) verursacht wurden.

Durch den Aufbau des Registers sollen wichtige, bisher noch nicht verfügbare, epidemiologische Fragestellungen beantworten werden, wie z.B. die Alters- und Geschlechterverteilung, die Genese der Erkrankung, die Mikrobiologie und Behandlungsformen.